YEJ系列電磁制動三相異步電動機整流電源的設計

1、YEJ系列電磁制動三相異步電動機整流電源的設計獻標識碼:A文章編號:1673-6540(2007)09-0040-03DesignofEliminatorSupplyforYEJSeriesElectromagneticBrakingThreePhaseAsynchr0n0usMotorWANGJianhua(WenzhouNanqiuMotorCo.,Ltd.,Wenzhou325102,China)Abstract:ComparisonofmotorSbrakingmethods,detailedanalysisandcomparisonofthreepowersupplies(commo

2、ntype,DCPowerprovidedbycontroltransformer,fastbreaking)usedforYEJserieselectromagneticbrakingthreephaseasynchronousmotorarepresented.TheFastBreakingEliminatorSupplyisrecommended,andnoticeinpracticalapplicationisintroduced.Keywords:asynchronousmotor;electromagneticbraking;eliminatorsupply0引言三相異步電動機的制

3、動分為機械制動和電氣制動.其中電氣制動常用的有反接制動和能耗制動等.然而這兩種制動方法都不適合用于緊急制動停車和突然停電場合的制動.YEJ系列電磁制動三相異步電動機是Y系列電動機根底上的結(jié)構(gòu)派生產(chǎn)品,是在Y系列電動機的后端蓋與風扇之間附加一個直流盤式電磁制動器組成,采用的是附加機械制動方式.其優(yōu)點是制動可靠,快速,制動力矩大,使用方便,普及率高,能用于緊急制動停車和突然停電的場合的制動,制動性能比反接制動,能耗制動等優(yōu)越.1工作原理當電磁制動三相異步電動機接人電源時,電磁制動器通過整流電源的供電也同時工作;由于電磁吸力作用,電磁力吸引銜鐵并壓縮彈簧,摩擦式制動盤與銜鐵,后端蓋脫開,電動機開始運

4、轉(zhuǎn);當切斷電源時,電磁制動器電磁鐵失去電磁吸力,彈簧推動銜鐵壓緊摩擦式制動盤,在摩擦力矩的作用下,電動機立即停止轉(zhuǎn)動.其結(jié)構(gòu)如圖1所示.YEJ系列電磁制動三相異步電動機廣泛用于冶金,建筑,化工,食品,機床,包裝,電鍍,起重等機械中.電磁制動器的可靠工作取決于整流電源的好壞,因此整流電源的可靠性設計非常重要.后端蓋摩擦式制動盤銜鐵彈簧制動器主體風扇圖1制動器裝配圖迫札與柱制應用2007,34(9)研究與設計lMCA2電路設計目前,YEJ系列電磁制動三相異步電動機常用的整流電源主要有三種:普通型整流電源(不帶開關(guān)三極管的),控制變壓器提供直流電源型整流電源,快速關(guān)斷型整流電源(帶開關(guān)三極管._與電

5、動機的接線的).2.1普通型整流電源如圖2所示,這種整流電源只有四個元器件,采用半波整流電路,D1,D2是兩只二極管;RV1,RV2是兩只壓敏電阻,用來削弱電路中的有害脈沖電壓,保護二極不被高壓脈沖擊穿.l/I一上電磁制動器,L,C,-ID1-qlRV-._一=j圖2普通型整流電源(不帶開關(guān)三極管的)電路原理圖(圖中虛線是大于3kW以上電動機的接線)工作原理:在制動電動機接通電源時,電路通過二極管D接通電磁制動器,電磁制動器立即吸合銜鐵,電動機開始工作.交流電源在正半周時D導通,負半周D截止,由于電磁制動器存在電感特性,在電磁制動器流經(jīng)電流后,因電感的儲能,電路中的電流不能立即消失,在D截止時

6、,由于D的續(xù)流,維持電磁制動器的穩(wěn)定工作.當制動電動機斷電時,由于電感的儲能和D:續(xù)流作用,電磁制動器的銜鐵延時別離,故也稱為慢制動整流電源.是整流電路的輸入電源,與電動機接線板連接;是整流電路的輸出電源,與電磁制動器連接.圖2電路中與電機接線板的虛線連線是3kW及以上電動機與整流電源的接線,輸入電壓為AC380V,輸出電壓是DC170V,U2:U=0.45.該電路的缺點是:整流電源因電路有電感儲能和D,的續(xù)流作用,導致制動器剎車時間過長(大于0.5S),故使用場合有限,只能用在對制動時間長短沒有要求的場合.2.2控制變壓器提供直流電源型整流電源控制變壓器提供直流電源型整流電源(見圖3)由變壓

7、器,整流橋提供直流電源;變壓器直接從電網(wǎng)供電,通過變壓器的初級和次級匝比來改變的電壓;電路中的變壓器始終處于通電狀態(tài),能耗大;電磁制動器的通電和斷電完全由開關(guān)K控制.該電路的缺點是:體積大,本錢高,能耗大,控制電源局部和電機別離,使用場合也有限,不宜推廣.2.3快速關(guān)斷型整流電源圖3控制變壓器提供直流電源的電路原理圖(u1直接從電網(wǎng)接線)從圖4可見,這種整流電源也是采用半波整流電路;其中RV1,RV2是兩只壓敏電阻,用來削弱電路中的有害脈沖電壓,保護電路中的元器件不被高壓脈沖擊穿;C是濾波電解電容器,DW是穩(wěn)壓二極管,作用是保護開關(guān)三極管.其工作原理是:在制動電動機接通電源后,電路經(jīng)電阻R,R

8、:降壓,D,D整流,以及,R的分壓,為三極管T提供偏置電壓,使三極管T始終處于導通狀態(tài).交流電源在正半周時D導通,負半周時D截止.由于電磁制動器存在電感特性,在電磁制動器流經(jīng)電流后,因電感的儲能,電路中的電流不能立即消失.又因三極管T處于導通狀態(tài),此時電路通過T和D:的續(xù)流,維持電磁制動器的穩(wěn)定工作.當電動機斷電時,電容器c中的電能通過和R迅速放電(電容C和電阻,R的值決定三極管T的關(guān)斷時間).當R的端電壓低于三極管T的正常工作電壓時,T截止,強行斷開與電磁制動器的連接,從而使電磁制動器快速動作,實現(xiàn)電磁制動電動機的快速制動.是整流電路的輸入電源,與電動機接線板連接;u2研究與設計;E咐A迫札

9、與控制應用2007,34(9)是整流電路的輸出電源,與電磁制動器連接,其中與電動機接線板連接的部份與(1)中表達相同.該線路的優(yōu)點是:線路本錢低廉,體積小,接通電磁制動器時間短(小于0.1S),整流電源關(guān)斷時間短(小于0.1S),使用方便,能夠?qū)崿F(xiàn)制動電動機的快速剎車,也能在突然停電時實現(xiàn)制動電動機的快速剎車,是YEJ系列電磁制動三相異步電動機理想的整流電源.圖4快速關(guān)斷型整流電源(帶開關(guān)三極管的)電路原理圖(圖中虛線是大于3kW以上電動機的接線)3使用實例3.1采用變頻器拖動的YEJ系列電磁制動三相異步電動機中的使用當電動機采用變頻器拖動時,宜采用圖5的接線方式.因大部份的變頻器采用的是VV

10、VF制式(變壓變頻制式),當變頻器工作在低頻(30Hz以下)時,電動機的工作電壓較低,如果整流電源從電動機接線板輸入電源,整流電源的輸出電壓遠低于額定電壓,不能滿足電磁制動器的正常工作;又因變頻器供電的電源存在高壓脈沖,長時問使用會損壞電子元件,整流電源的輸入端可直接從變頻器的輸入端接入.圖5帶有變頻器的YEJ系列電動機整流電源接線圖3.2在電鍍流水線中的使用電鍍流水線的行車以及工件的升降驅(qū)動采用的是YEJ系列電磁制動三相異步電動機.早期的電磁制動電源都用普通型整流電源,在電鍍流水線長期使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)控制電磁制動電動機的傳感器不工作,而使電鍍企業(yè)造成一定損失.經(jīng)仔細分析認定這是電磁制動電動機制動器剎車時間過長(大于0.5S)引起的故障.改用快速關(guān)斷型整流電源后,電鍍流水線上的控制電磁制動電動機的傳感器再也沒有出現(xiàn)同類故障.4結(jié)語快速關(guān)斷型整流電源,關(guān)斷速度快(小于0.142一s),性能